永磁電機(jī)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化,消費(fèi)電子,醫(yī)療和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備以及汽車等領(lǐng)域。近年來(lái),電子自動(dòng)化已經(jīng)對(duì)工業(yè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜緊湊的高性能控制架構(gòu)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響,這對(duì)于永磁同步電機(jī)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要的貢獻(xiàn)。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）因其具有高效靈活的可編程能力,被認(rèn)為是最有前途的解決方案。FPGA已經(jīng)成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如圖像識(shí)別、人工智能以及智能控制領(lǐng)域等。本論文旨在以實(shí)現(xiàn)高精度永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)為目標(biāo),圍繞永磁同步電機(jī)原理、永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速電流延遲問(wèn)題及控制系統(tǒng)PI參數(shù)的整定等對(duì)影響永磁同步電機(jī)控制精度的因素進(jìn)行了深入的研究,然后設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟硬件,建立了基于FPGA的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制的硬件驗(yàn)證平臺(tái)。首先,本論文研究了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并基于空間電壓矢量控制原理對(duì)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)核心算法部分的坐標(biāo)系變換等部分進(jìn)行了的公式推導(dǎo)。其次,為獲得較好的動(dòng)態(tài)性能,本文在探討了基本粒子群算法原理及不足后,將改進(jìn)的粒子群算法應(yīng)用于轉(zhuǎn)速環(huán)PI參數(shù)的整定,并在Simulink環(huán)境中仿真中使用改進(jìn)粒子群算法對(duì)PSMSM空間電壓矢量控制轉(zhuǎn)速環(huán)PI參數(shù)進(jìn)行整定。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了改... 

【文章來(lái)源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三相PMSM的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

2 0.0206 0.1013使用表 3-3 中兩組控制參數(shù)重新驗(yàn)證仿真，電機(jī)啟動(dòng)，穩(wěn)定運(yùn)行在 100rad/s 后在第 3s 時(shí)刻給定轉(zhuǎn)速 500rad/s，并在第 5s 時(shí)刻給定轉(zhuǎn)速-500rad/s，給出兩組仿真波形如圖 3-5 所示：圖 3-5 不同 PI 參數(shù)的實(shí)際速度響應(yīng)曲線(左 1、右 2)兩組 PI 控制參數(shù)下 3s 時(shí)刻給定轉(zhuǎn)速 500rad/s 時(shí)的三相相電壓波形圖如下圖 3-6 所示：

圖 3-7 不同 PI 控制參數(shù)下的三相電流波形圖(左 1、右 2)從圖 3-5 轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線來(lái)看，兩組 PI 參數(shù)下在 3s 時(shí)刻給定轉(zhuǎn)速 500rad/s 時(shí)以及 6s時(shí)刻電機(jī)由正轉(zhuǎn)迅速反轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線收斂速度快，均無(wú)超調(diào)，均取得了非常好的動(dòng)態(tài)性能。從圖 3-6 和圖 3-7 電壓電流響應(yīng)曲線來(lái)看，3s 突變時(shí)，三相電壓電流對(duì)稱性好，均能迅速過(guò)度，沒(méi)有出現(xiàn)震蕩，輸出電壓基波幅值約為 36.12V。由以上結(jié)論可知，兩組 PI 參數(shù)均有非常好的動(dòng)態(tài)性能表現(xiàn)，但從圖 3-6 和圖 3-7 對(duì)比來(lái)看，第一組 3s 時(shí)刻轉(zhuǎn)速躍變時(shí) C 相電壓電流震蕩更小，性能更為優(yōu)異。3.3 本章小結(jié)本章首先使用多峰值函數(shù)和單峰值評(píng)價(jià)函數(shù)驗(yàn)證了改進(jìn)例子群算法，然后在Simulink 中建立了永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)仿真模型，并在此基礎(chǔ)上使用 IATE 作為評(píng)價(jià)函數(shù)，用改進(jìn)粒子群算法對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)參數(shù)進(jìn)行整定，并對(duì)整定結(jié)果進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)表明，使用改進(jìn)粒子群算法對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)進(jìn)行整定，較傳統(tǒng)整定方法，收斂迅速，取得了非常好的效果。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3385110